Práce je věnována studiu mikroorganismů, které se vyvíjejí na potravinářských výrobcích. První část práce zkoumá mikroorganismy na produktech, které se při dlouhodobém skladování při pokojové teplotě „zkazily“. Ukázalo se, že hlavními skupinami mikroorganismů obývajících studované produkty jsou bakterie, plísně a kvasinky. Druhá část práce je věnována mikroorganismům, které člověk využívá k získávání nových produktů. Bylo prokázáno, že v plísňovém sýru rostou různé druhy mikroskopických hub. Byly provedeny experimenty demonstrující roli bakterií a kvasinek při výrobě fermentovaných mléčných výrobků a těsta. Výsledkem práce byly prokázány negativní i pozitivní role různých skupin mikroorganismů.
Obrázek 1 Práce s mikroskopem
Mikrobiologie je velmi zajímavá věda, mikrobiologové vidí mikroskopem to, co jiní lidé obvykle nevidí. Moje maminka pracuje jako mikrobioložka, já se chci také učit. Díky tomu, že mohu navštívit svou matku v práci, tak se trochu učím být mikrobiologem (obr. 1). V předchozí práci jsme zjišťovali, kolik mikroorganismů je ve vzduchu různých místností bytu otevřením kelímku s živnou půdou na 10 minut. Jednou z nejvíce zamořených místností byla kuchyně. Předpokládali jsme, že pokud se mnoho mikrobů usadí na misce s živnou půdou, pak se mikrobi usadí i na produktech, které jsou vystaveny vzduchu. S největší pravděpodobností je lze vidět, pokud jsou tyto produkty ponechány ve stejných podmínkách jako Petriho misky.
Tato práce je věnována studiu mikrobů, které se množí na potravinách při dlouhém nebo nesprávném skladování. Bylo pro nás také důležité pochopit, zda potraviny kazí stejné mikroby nebo jiné. A je možné využít znalosti o mikrobech?
Účel Naším úkolem bylo studovat mikroorganismy, které způsobují kažení potravin. Pro tento účel byly stanoveny následující úkoly:
Zjistěte, které mikroby kazí jídlo
Podívejte se, jak vypadají
Určete, zda jsou tyto mikroby odlišné nebo podobné
Zjistěte, zda nezpůsobují škodu
Pro podrobné studium mikrobiální diverzity produktů byl použit stereomikroskop se zvětšením x100 a světelný mikroskop se zvětšením až x1000. Preparáty pro mikroskopii byly připraveny pomocí sklíček a krycích skel, vzorky byly odebírány pipetou a naočkovány na Petriho misky se sterilním médiem.
Ke studiu mikrobů, které kazí jídlo, byla použita polévka, zakysaná smetana a nakrájené mandarinky. Ke studiu mikroorganismů, které lidé používají, byly pořízeny sýry s bílou a modrou plísní, mléko, jogurty, lisované droždí a výrobky na výrobu těsta.
MIKROBY, KTERÉ KAŽÍ VÝROBKY
Mikroorganismy nás obklopují neustále. Jsou ve vzduchu, na površích, kterých se dotýkáme, pokrývají naše tělo a jsou dokonce uvnitř [1, 2]. Většinu mikrobů si nevšímáme, nepřinášejí nám ani užitek, ani škodu, zůstávají jen našimi sousedy. Jsou ale i tací, jejichž vzhled nás rozčiluje, protože nám kazí jídlo.
Pro studium mikrobů vyvíjejících se na produktech jsme vybrali následující: zakysaná smetana, polévka, mandarinka. Všechny produkty jsme nechali hodinu odkryté při pokojové teplotě, pak jsme je na další týden přikryli potravinářskou fólií.
Obrázek 2 Typ zkažených produktů
Asi po týdnu vykazovaly známky toho, že jsou zkažené (obr. 2). Na zakysané smetaně a mandarince se objevil nadýchaný povlak, polévka se vzhledově nezměnila, ale vůně naznačovala, že je také zkažená. Výrobky jsme odnesli do laboratoře. Z každého výrobku bylo odebráno malé množství speciální pipetou, kterou jsme umístili na krycí sklíčko a přikryli sklíčkem (obr. 1) a zkoumali pod mikroskopem.
Pod mikroskopem se ukázalo, že polévka je plná malých tmavých kruhů a oválků – to jsou bakterie (obr. 3A). Kulaté bakterie se nazývají koky, podlouhlé tyčinky. Některé z nich byly mobilní.
Načechraný povlak se skládal z větších útvarů, které vypadaly jako stromy – byly to houby (obr. 3B). Rostou hustě a větví se.
Obrázek 3 Mikrobiální buňky pod mikroskopem. (A. Bakterie, B. Houby, C. Kvasinky)
Ze zkažené mandarinky vznikla šťáva páchnoucí jako kvas. Pod mikroskopem se ukázalo, že kromě bakterií šťáva obsahuje velmi velké buňky (obr. 3B). Toto je kvasnice. Jsou velké jako houby, ale nevětví se.
Ukazuje se, že potraviny, které sami jíme, mohou být živnými médii a úspěšně na nich roste mnoho mikroorganismů. Každý produkt může být kolonizován mikroorganismy.
MIKROBY, KTERÉ POUŽÍVAJÍ LIDÉ
V jedné z knih jsem se dočetl, že kromě toho, že jsou nablízku a škodí, nám mikroorganismy přinášejí i užitek, například z mléka vyrábějí kysané mléčné výrobky, jako jsou jogurty, zakysaná smetana, kefír, jogurt a dokonce i kysané zelí [3] . Na jeden ze svátků jsme si koupili domácí sýr pokrytý bílým povlakem a sýr se zelenými cákanci. Ukázalo se, že se jedná o speciální sýr, který je speciálně infikován houbami (plísní), o to je chuť sýra zajímavější.
Obrázek 5 Pohled na bílou plíseň na sýru (A. sýr, B. Plísňová kultura na kelímku, C. Pohled pod stereomikroskopem (x60), D. Pohled pod mikroskopem (x400))
Obrázek 4. Pohled na modrou plíseň na sýru (A. sýr, B. Plísňová kultura na talíři, C. Pohled pod stereomikroskopem (x60), D. Pohled pod mikroskopem (x400))
Abychom si ověřili, zda se jedná skutečně o houby a zda jsou živé, vložíme kousky takového sýra na Petriho misku s živnou půdou pro pěstování hub (Czapek-Dox medium). Obrázky 4 a 5 ukazují, jak se houba rozrostla kolem kousku sýra na živné půdě a jak vypadá po zvětšení.
Rozhodl jsem se prostudovat, kde se kromě sýrů používají mikroorganismy. Ukázalo se, že mnoho potravin se připravuje s pomocí mikrobů. Abychom to potvrdili, provedli jsme doma dva experimenty.
Abychom ukázali roli droždí, zadělali jsme dvě těsta ze stejných výrobků. Po nějaké době se jedno těsto zvětšilo (růže). Bylo to těsto s droždím. Zkusili jsme upéct obě těsta. Z těsta kynutého pomocí droždí vznikaly nadýchané bochánky a z těsta bez droždí křupavé sušenky. Tento experiment ukazuje důležitost droždí při výrobě chleba.
Jogurt, tvaroh a zakysaná smetana vyrábí z mléka bakterie mléčného kvašení [3]. Zkoušeli jsme si doma vyrobit jogurt z mléka a jogurtu z obchodu. Přes noc v teple mléko zhoustlo a objevil se kyselý zápach. Ty vyvinuly bakterie mléčného kvašení, které používaly mléko jako živné médium.
Při nesprávném skladování (při pokojové teplotě) se na všech testovaných produktech pomnožily mikroorganismy. Bylo prokázáno, že kažení potravin způsobují různé druhy mikroorganismů: bakterie, plísně a kvasinky. Pod mikroskopem je snadno rozeznáte podle tvaru a velikosti buněk. V lednici se potraviny nekazí takovou rychlostí a při dalších pokusech by bylo zajímavé zjistit, zda rychlost množení mikroorganismů na potravinách závisí na skladovací teplotě. Pokud totiž potraviny skladujete v lednici, mikroorganismy se na nich tak rychle nemnoží.
Ukázalo se, že všechny tyto druhy mikroorganismů nejen kazí potraviny, ale využívají je i lidé. Mnoho potravin, které jíme, je připravováno pomocí mikrobů. Prokázali jsme, že houby používané při výrobě plísňového sýra nadále žijí v hotovém výrobku. Můžete ji přenést na živnou půdu a podívat se blíže. Navíc jsme si vyzkoušeli vaření pomocí mikroorganismů. Jogurt a housky jsme si dokázali udělat doma.
Z provedených experimentů lze vyvodit následující závěry:
Při skladování při pokojové teplotě se mikroorganismy v potravinách rychle množí
Plísně, bakterie a kvasinky kazí potraviny.
Různé druhy mikroorganismů lze od sebe pod mikroskopem snadno odlišit podle velikosti a tvaru
Všechny tyto skupiny mikrobů mohou poskytovat i výhody, například je lze využít při vaření.
Velký dík patří mé matce Jekatěrině Vladimirovně Menko za pomoc při realizaci nápadů a také dalším zaměstnancům Laboratoře přežití mikroorganismů Mikrobiologického ústavu. S.N. Vinogradskému RAS, za možnost provést část práce v laboratoři ústavu.
Buchar M.I. Populární o mikrobiologii, – M.: Poznání, 1989 – 64 s. – Nové v životě, vědě a technice. Ser. “Biologie; č. 6”
Kozlov M.A. Živé organismy jsou lidskými společníky. Kniha pro mimoškolní četbu. VI – VII třídy. M.: „Osvícení“, 1976
Smirnova Yu.A. Mikrobi: neviditelní sousedé. – Petrohrad: Swing, 2019 – 24s
